CN103769342A - 用于贴标设备的胶辊和用于制造该胶辊的方法 - Google Patents

Abstract

本发明包括用于贴标设备的胶辊和用于制造该胶辊的方法，该胶辊包括筒状套，筒状套的顶部开口和底部开口均配置有盖板，其中盖板中的一个包括用于连接胶辊与驱动马达的传动装置，特别是Hirth型锯齿，并且另一盖板包括用于连接胶辊与贴标设备的安装装置的一个或多个元件，其中所述一个或多个元件配置在该盖板的朝外的一侧。

Description

用于贴标设备的胶辊和用于制造该胶辊的方法

技术领域

本发明涉及用于贴标设备的胶辊。

背景技术

这样的胶辊通常被附接至壳体内的下端具有滚珠轴承的多棱轴。轴的上端在铰接盖中具有对向轴承。为了更换胶辊，将盖打开并且向上将胶辊从轴上取走。

已知的胶辊具有多边形轮廓的一体化的毂。轴-毂连接应该被设计成可以没有公差但是能够很好地拆装。在已知的胶辊中，这一般通过材料的选择来完成。轴典型地由不锈钢制造，而毂由铜和/或黄铜合金制成。

已知的胶辊的一个缺点是很重，这归因于位于其内部的铸造元件的定心。胶辊的这种很重的重量从人体工程学的角度是不利的，因为如上所述的对胶辊的移除需要将胶辊抬高。

发明内容

本发明因此基于如下目的：提供一种具有比已知胶辊低的质量的用于贴标设备的胶辊。该目的通过如下所述的胶辊来实现。

根据本发明的用于贴标设备的胶辊包括：筒状套，所述筒状套的顶部开口和底部开口均配置有盖板，其中所述盖板中的一个盖板包括用于连接所述胶辊和驱动马达的传动装置，所述传动装置特别是Hirth型锯齿，并且所述盖板中的另一盖板包括用于连接所述胶辊与贴标设备的安装装置的一个或多个元件，所述一个或多个元件配置在该盖板的朝外的一侧。

归因于盖板分别具有传动元件或连接元件的事实，可以省却用于驱动胶辊的轴。所以也可以省略轴-毂连接，这产生胶辊能够被设计成具有较小质量的事实。这进而允许较容易地更换胶辊，并且能够以对于操作者而言在人体工程学上改进的方式更换胶辊。

特别地，胶辊可以是用于将热胶或冷胶传送到贴标设备的托盘（pallet）上的胶辊。贴标设备可以是用于将标签贴到容器上、特别是瓶子上的装置。特别地，贴标设备可以是用于饮料工业的贴标设备。

在操作时，将施胶单元配置成使得胶辊的轴线、特别是其纵向轴线近似竖直是适当的。

特别地，驱动马达可以是伺服马达或步进马达。这使得能够在操作期间单独地控制胶辊的转动速度。单独地控制转动速度例如对于获得胶辊的表面速度与贴标托盘（palette）的变化的辗轧（roll-off）运动速度之间的精确同步是有用的。这进而能够改善胶传送的品质。

特别地，盖板的朝外的一侧可以是盖板的面向远离胶辊的内部的表面区域，并且特别地可以被从外部自由地访问。

特别地，传动装置可以是能够特别地与胶辊的轴线同轴配置的正齿轮（spur gear）环。正齿轮环可以围绕中央开口空间配置。在该开口空间的区域中，盖板可以包括凹部。这可以进一步减小重量。可选地，可以在内部开口空间内配置例如用于将胶辊和驱动马达之间的接合转动联接进行轴向固定的其他组成部件。

特别地，传动装置也可以布置在盖板的朝外的一侧上，特别是整个都布置在朝外的一侧上。

用于连接胶辊与贴标设备的安装装置的一个或多个元件也可以整个都布置在盖板的朝外的一侧上。换言之，胶辊内部的连接元件可以省略。

传动装置可以具有分别在圆周方向上均匀分布的相同的齿和齿隙。在该情况中，可以设置用于胶辊的传动装置与驱动马达的传动装置之间的接合的预先定位的附加定位装置。这例如可以是定心顶端或者用于定心顶端的接收部。也可以在驱动马达的传动装置处设置相应的互补的定心元件。

可选地，传动装置也可以具有齿的不规则配置。在该情况中，齿的不规则配置有助于定位，因为与转动马达的传动装置中的齿的不规则配置形状匹配的配合（positive-fit）连接仅可能在一个角度位置处。

胶辊也可以包括在安装位置中将胶辊以其轴向位置进行固定的至少一个轴向锁定装置。该轴向锁定装置可以特别地包括磁性的和/或铁磁性的构件。例如，可以在例如一个盖板上磁性地形成作为永磁体的传动装置的一个或多个齿。

用于连接胶辊与安装装置的盖板可以包括定心顶端或作为安装装置的定心顶端的对向部件的接收锥体。换言之，用于将胶辊连接至安装装置的一个或多个元件可以对应于定心顶端或用于定心顶端的接收锥体。通过定心，特别稳定的安装是可能的。

可以在胶辊的内部配置泡沫，特别是泡沫填充胶辊的内部中的整个空腔。泡沫也可以增加薄壁筒状套的稳定性，而不会显著地增加胶辊的重量。

泡沫可以例如对应于发泡塑料，特别是聚氨酯泡沫。

胶辊可以是内部中空的。在该情况中，能够获得特别的轻量化。

筒状套可以具有1mm至5mm、特别是1.5mm至3mm的厚度。套的这种薄壁设计可以产生进一步的重量减轻。

盖板可以被焊接至、特别是被激光焊接至筒状套。

在筒状套的内侧上，可以配置有一个或多个加强元件，特别是加强环。这样的加强元件可以增加特别是薄壁筒状套的稳定性。不过还能维持胶辊的低重量。

筒状套可以在特别是其外侧上被涂敷有特别是金属耐磨涂层。

筒状套的至少外侧可以例如被镀硬铬（hard-chromed）。硬铬镀层可以用作当擦拭胶时胶辊的与胶擦拭器（glue wiper）接触的耐磨涂层。筒状套也可以被整个镀硬铬。还有，盖板可以被部分或整个地镀硬铬。

硬铬镀层可以具有30微米至60微米的厚度，有利的是从60微米至150微米的厚度。

作为镀硬铬的可选方案，其他涂层和/或硬化法是可以想到的。例如，筒状套的至少外侧可以被设置有胶衣层（gel coat layer）或铬氧化物层。筒状套的至少外侧还可以可选地或附加地被等离子氮化（plasma nitrided）。

筒状套可以包括碳纤维加强塑料（CFRP-碳纤维加强塑料）或者由碳纤维加强塑料构成。由此，胶辊的特别轻的设计是可能的。特别地，由CFRP制成的筒状套也可以涂敷有金属耐磨涂层，例如上述硬铬镀层。

由金属、特别是钢制成的至少一个环状元件可以被包含在碳纤维加强塑料内，其中至少一个环状元件布置在特别是筒状套的上边缘或下边缘的区域内。为了精确地擦拭胶，需要筒体表面的边缘处是锐边（如果可能的话没有凸缘）。归因于至少一个环状元件，相应的锐边是可能的。

两个盖板可以具有低的厚度或材料厚度，特别是在3mm至6mm之间的厚度或材料厚度。

筒状套的外侧的至少一部分可以被形成为使得在该部分中的表面具有小于2微米、特别是小于1微米的粗糙度（平均粗糙度Ra）。Ra=0.03微米至0.06微米的粗糙度被发现是有利的。特别地，上述耐磨涂层可以具有所述粗糙度。

特别地，筒状套的外侧的具有所述粗糙度的那部分可以是在操作期间与胶擦拭器接触的部分。利用这样的平滑表面，能够获得胶的均匀施加。此外，这样的表面可以容易地清洁。也可以筒状套的整个外侧具有这样的粗糙度。

筒状套的外侧的至少一部分可以被形成为使得在该部分中的表面具有53HRC（洛氏硬度C）至62HRC的表面硬度。这可以特别地通过上述耐磨涂层来获得。68HRC至72HRC的硬度被证明是有利的（对应于900HV（维氏硬度）至1200HV）。

特别地，筒状套的外侧的均具有所述硬度的那部分可以再次是操作期间与胶擦拭器接触的部分。由此可以分别获得有利的耐磨损性或耐磨性。也可以提高耐腐蚀性。也可以筒状套的整个外侧包括这样的表面硬度。

本发明还提供一种制造胶辊、特别是如上所述的胶辊的方法，该方法包括如下步骤：

-提供筒状管；

-在所述筒状管的两个开口中的每一个开口处，将相应的盖板连接、特别是焊接至所述筒状管；

-在一个盖板处形成用于连接至驱动马达的传动装置；并且

-在另一盖板处形成用于连接所述胶辊与贴标设备的安装装置的一个或多个连接元件。

这样的方法使得能够制造具有低质量的胶辊。

传动元件和/或一个或多个连接元件可以包括一个或多个上述特征。胶辊的筒状套可以由筒状管形成。

该方法可以进一步包括在筒状管的外侧形成耐磨涂层。耐磨涂层可以特别地是金属耐磨涂层。

例如，筒状套的至少外侧可以设置有胶衣层或者铬氧化物涂层。可以可选地或附加地将筒状套的至少外侧等离子氮化。

该方法可以特别地包括至少筒状管的镀硬铬。在该步骤中，特别地，可以将筒状管的外侧镀铬。镀硬铬可以在将管与盖板连接之前或之后进行。

硬铬镀层可以具有30微米至60微米的厚度，有利的是具有60微米至150微米的厚度。

可以在镀硬铬之前或之后将筒状管研磨成期望壁厚。可以在筒状管的边缘区域中将至少钢环包裹在碳加强塑料制成的筒状管内。可以将钢环与碳加强塑料一起研磨成期望直径。

可以将筒状管的外侧的至少一部分加工成使得接收如上所述的粗糙度和/或表面硬度。

该方法可以进一步包括在胶辊的内部配置泡沫，特别是聚氨酯泡沫。

也可以通过车削来给出筒状管的期望直径。车削在这里被理解为通过材料去除（stock removal）进行的加工方法。可以在车削之后进行研磨。

特别地，可以将一个或多个加强元件、特别是加强环配置在筒状管的内侧。可以特别地将加强元件焊接在筒状管的内侧。这样的加强元件能够增加特别是薄壁筒状套的稳定性。且仍然能够维持胶辊的低重量。

特别地，可以将筒状管加工成使得如此形成的筒状套包括一个或多个上述特征。

特别地，可以将筒状管加工成使得筒状套具有1mm至5mm、特别是1.5mm至3mm的厚度。

本发明还提供一种具有上述胶辊的贴标设备。胶辊可以包括一个或多个上述特征。

特别地，贴标设备可以是用于为饮料工业中的容器贴标、特别是用于为瓶子贴标的贴标设备。

贴标设备还可以包括具有多个托盘轴的托盘传送带、标签盒和上部抓取筒。利用这些元件，可以先对标签施加胶，并接着通过抓取筒将标签定位在容器、例如瓶子上。贴标设备的各个元件可以配置在共用支撑结构上。然而，将主要组成部件安装在其自己的支撑结构上也是可以的。

附图说明

下面将借助于示例参照附图来进一步说明本发明的特征和优点。

图1示出贴标设备的施胶单元的示例的立体图；

图2示出胶辊的示例的截面；

图3示出贴标设备的施胶单元中的处于安装位置的胶辊的示例的截面；并且

图4示出胶辊的另一示例的截面。

具体实施方式

图1示出包括了胶辊1的贴标设备的示例的施胶单元的立体图，胶辊1在其下端2处被连接至安装装置。胶辊1经由该安装装置被安装在支撑结构5上。在胶辊1的上方布置有马达4，特别是伺服马达。归因于马达4配置在胶辊1上方这个事实，能够避免水在清洁期间向下流出并通过潜在的易受损的转动密封件进入到马达4内。

在胶辊1的上部分中，胶辊1经由转动联接件3被连接至马达4。特别地，转动联接件3能够是Hirth型联接件。

图2示出诸如能够被用在图1的施胶单元中的胶辊的示例的截面。

胶辊可以如图所示特别地以轻重量的设计来制造。胶辊1包括筒状套10，该筒状套可以包括例如钢和/或碳纤维加强塑料（CFRP-碳纤维加强塑料）。套10可以以薄壁的方式形成，特别地具有1mm至5mm、特别是从1.5mm至3mm的厚度或材料厚度。

胶辊1的内部16可以是中空的。然而，内部空间16也可以填充有发泡材料。归因于该泡沫，能够获得胶辊1的附加的稳定性，还能保持重量轻。

在筒状套10的上端和下端配置有盖板11、12。在上盖板11上配置有传动元件13，特别是Hirth型（Hirth-type）锯齿，以便能够与驱动马达建立连接。也可以在传动元件13的区域内配置永久磁体。永久磁体可以用作用于胶辊1的轴向锁定装置。

在下盖板12中，设置有接收锥体14，该锥体的表面15用作用于安装装置的定心顶端的对向支撑。在下盖板12处，进一步连接有壁延伸部，该壁延伸部保护胶辊与安装装置之间的连接区域不受胶的影响。壁延伸部可以与下盖板12一体地形成或者可以被连接至下盖板12上，特别是以材料适合的方式连接至下盖板12上。

图3示出在施胶单元的示例中的来自图2的胶辊处于安装位置的示例。安装装置的定心顶端20在那里也是可见的。胶辊1经由该定心顶端20被安装在支撑结构5上。

同样可见的是马达4的齿轮环21，该齿轮环与胶辊1的传动元件13连接，从而能够将扭矩从马达4传递至胶辊1。

特别地，马达4可以是伺服马达或步进马达。

图4示出胶辊的另一示例的截面。在该胶辊1的示例的内部16中，配置了加强环30、31以增强薄壁套10。除了加强环30、31以外，胶辊1的内部16可以是中空的。

上述胶辊可以例如根据以下方法之一来制造。

根据第一种方法，可以提供具有1.5mm至3mm的厚度或壁厚的薄壁管、特别是由不锈钢制成的薄壁管。接着，在两端处，特别是通过激光焊接将该管与盖板焊接封闭到一起。选择性地，可以将一个或多个加强环焊接在管的内侧以增强筒状套表面。使管发泡也是可以想到的。

焊接之后，可以将传动装置、特别是Hirth型锯齿附接在一个盖板上。例如，可以将定心顶端附接至另一盖板。

如此得到的胶辊于是可以在端部之间转动。也可以对辊进行研磨。

最后，进行镀硬铬。可以镀硬铬成最终尺寸，或者选择性地可以在进行该镀硬铬后进行随后的研磨。

根据第二种可选方案，可以利用碳加强塑料制造胶辊。在这里也可以随后进行胶辊的至少外侧的镀硬铬。

为了精确地擦拭胶，筒体表面的边缘处有必要是锐边（如果可能的话没有倒圆）。对于该方法，提供的CFRP管可以在内部包裹有相应的钢环，可以将钢环与CFRP一起研磨成需要的直径。

上述胶辊具有围绕转动轴线的低的转动惯量。这还允许驱动马达在具有高的动量的同时尺寸较小。胶辊的低重量也有助于更换期间的符合人体工程学的优点。

应该理解的是，上述实施方式中提到的特征不被限制为这些具体的组合，采用任何其他组合方式也是可以的。

Claims (11)

1.一种用于贴标设备的胶辊（1），所述胶辊包括筒状套，所述筒状套的顶部开口和底部开口均配置有盖板，其中所述盖板中的一个盖板包括用于连接所述胶辊（1）和驱动马达（4）的传动装置，所述传动装置特别是Hirth型锯齿，并且所述盖板中的另一盖板包括用于连接所述胶辊（1）与贴标设备的安装装置的一个或多个元件，所述一个或多个元件配置在该盖板的朝外的一侧。

2.根据权利要求1所述的胶辊（1），其特征在于，所述用于连接所述胶辊（1）和安装装置的盖板包括定心顶端或作为所述安装装置的定心顶端的对向部件的接收锥体。

3.根据权利要求1或2所述的胶辊（1），其特征在于，泡沫能够配置于所述胶辊（1）的内部，特别地，所述泡沫填充所述胶辊（1）的内部的整个空腔。

4.根据权利要求1或2所述的胶辊（1），其特征在于，所述胶辊（1）是中空的。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的胶辊（1），其特征在于，所述筒状套具有1mm至5mm、特别是1.5mm至3mm的厚度。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的胶辊（1），其特征在于，所述盖板均被焊接至所述筒状套。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的胶辊（1），其特征在于，一个或多个加强元件、特别是加强环配置于所述筒状套的内侧。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的胶辊（1），其特征在于，所述筒状套的至少外侧被镀硬铬。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的胶辊（1），其特征在于，至少所述筒状套包括碳纤维加强塑料。

10.根据权利要求9所述的胶辊（1），其特征在于，由金属、特别是钢制成的至少一个环状元件被包含在所述碳纤维加强塑料内，其中所述至少一个环状元件布置在特别是所述筒状套的上边缘或下边缘的区域内。

11.一种用于制造胶辊（1）、特别是根据前述权利要求中的任一项所述的胶辊的方法，所述方法包括如下步骤：

提供筒状管；

在所述筒状管的两个开口中的每一个开口处，将相应的盖板连接、特别是焊接至所述筒状管；

在一个盖板处形成用于连接至驱动马达（4）的传动装置；并且

在另一盖板处形成用于连接所述胶辊与贴标设备的安装装置的一个或多个连接元件。

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